電網(wǎng)和非電網(wǎng)領(lǐng)域...PLC通信技術(shù)“兩開花”

　　【儀表網(wǎng) 儀表科普】相比其他通信技術(shù)，電力載波通信技術(shù)擁有穩(wěn)定的傳輸媒介，只要電線一日存在，PLC技術(shù)的在這方面優(yōu)越性便無可取代。但此前PLC技術(shù)因電網(wǎng)環(huán)境復(fù)雜、噪聲干擾嚴(yán)重、時(shí)變性大等因素一直飽受爭(zhēng)議，一直在電網(wǎng)外領(lǐng)域鮮有應(yīng)用。而目前，PLC技術(shù)正在拓展全新的應(yīng)用領(lǐng)域，賦能更多行業(yè)實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用，并已經(jīng)呈現(xiàn)多賽道增長趨勢(shì)。
 

　　穩(wěn)定增長的電網(wǎng)招標(biāo)市場(chǎng)
 

　　作為PLC的主要市場(chǎng)，電網(wǎng)公司對(duì)PLC的需求穩(wěn)定增長，主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
 

　　PLC的通信技術(shù)升級(jí)
 

　　自2018年開始，國家電網(wǎng)開始大規(guī)模建設(shè)基于高速載波HPLC的居民用電信息采集通信網(wǎng)絡(luò)。目前國網(wǎng)PLC向HPLC的升級(jí)進(jìn)程已經(jīng)過半，HPLC模塊覆蓋率仍在逐步提升中，今日新聞消息，截至8月28日，國網(wǎng)新疆電力有限公司在全疆范圍內(nèi)安裝電能表HPLC模塊1111萬塊，實(shí)現(xiàn)了供區(qū)內(nèi)低壓客戶全覆蓋。
 

　　而同時(shí)，雙模升級(jí)也正在起步階段。隨著雙碳政策和采集2.0系統(tǒng)的推進(jìn)、雙限實(shí)施以及電價(jià)市場(chǎng)化，高速電力載波雙模通信將有望成為未來電網(wǎng)采購中高速增長的需求。2021年，隨著業(yè)務(wù)需求的提升及技術(shù)進(jìn)步，國家電網(wǎng)已開始規(guī)劃下一代高速雙模技術(shù)并制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。2022年，單模高速載波迎來重大的技術(shù)迭代，國網(wǎng)已然進(jìn)入了雙模建設(shè)階段。今年上半年國網(wǎng)公司已在浙江、山東、湖南、 江蘇等省網(wǎng)開展雙模試點(diǎn)工作，
 

　　智能電表的需求量的增長
 

　　隨著新一代智能電表繼續(xù)推廣，疊加舊表更新及新型電力系統(tǒng)建設(shè)背景下新表替換，未來國網(wǎng)智能電表采購量有望保持穩(wěn)健增長勢(shì)頭，隨著智能電表需求的增長，也將帶動(dòng) HPLC及雙模模塊需求穩(wěn)健增長。參考國網(wǎng)招標(biāo)數(shù)據(jù)，2021年國網(wǎng)HPLC模塊采購量達(dá)到1.23億片，同比增長32.6%，預(yù)計(jì) 2022、2023 年將分別達(dá)到1.3 億片、1.4 億片；國網(wǎng)對(duì)單相電表 HPLC 通信模塊限制單價(jià)為 50 元，對(duì)三相電表 HPLC 模式限制單價(jià)為 90 元，基于此預(yù)計(jì) 2022、2023年國網(wǎng) HPLC 通信模塊市場(chǎng)規(guī)模將分別達(dá)到 85 億元、92 億元。
 

　　配網(wǎng)升級(jí)帶來的增量需求
 

　　2021年8月，國家電網(wǎng)發(fā)布《構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案(2021-2030年)》，提出“十四五”配電網(wǎng)建設(shè)投資將超過1.2萬億元，占電網(wǎng)建設(shè)總投資的 60%以上。2021年11月，南方電網(wǎng)印發(fā)“十四五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃， 提出在電網(wǎng)建設(shè)方面將規(guī)劃投資約6700億元，以加快數(shù)字電網(wǎng)建設(shè)和現(xiàn)代化電網(wǎng)進(jìn)程，其中配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃投資達(dá)到 3200 億元，占比48%。
 

　　配電網(wǎng)改造升級(jí)提速有望為電力載波通信帶來更大的增量需求。智能配電網(wǎng)時(shí)代，所有工作在配電網(wǎng)的設(shè)備都需要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并匯報(bào)給智能終端，由終端進(jìn)行綜合處理之后匯報(bào)到云端進(jìn)行處理。這意味著配網(wǎng)側(cè)所有設(shè)備都需要具備通信能力，除已聯(lián)網(wǎng)的智能電能表之外，還包括各級(jí)開關(guān)、智能物聯(lián)鎖具、隨器計(jì)量、分布式電源、有序充電樁、水氣熱表等臺(tái)區(qū)及客戶側(cè)設(shè)備，保守預(yù)計(jì)新增聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量可能達(dá)到 30 億個(gè)，較 6 億左右的智能電表有了大幅提升，將顯著拓寬電力載波通信的應(yīng)用場(chǎng)景，成為載波通信未來幾年一個(gè)強(qiáng)有力的增長點(diǎn)。
 

　　新能源帶來的新需求
 

　　光伏領(lǐng)域
 

　　在“雙碳”目標(biāo)背景下，構(gòu)建新能源占比逐漸提高的新型電力系統(tǒng)成為重大方向，PLC聯(lián)接技術(shù)，以“網(wǎng)隨電通”的優(yōu)勢(shì)，成為光伏能源等新型電力系統(tǒng)的首選技術(shù)。而隨著光伏發(fā)電朝著接入靈活多樣、局域源荷互動(dòng)、管理精細(xì)高效發(fā)展，光伏發(fā)電廠對(duì)光伏板發(fā)電情況的監(jiān)測(cè)與管理需求非常迫切，更加關(guān)注光伏發(fā)電的效率、 運(yùn)維、管理，光伏能源系統(tǒng)全面數(shù)字化，目前PLC主要應(yīng)用于光伏組件串聯(lián)組網(wǎng)通信，500節(jié)點(diǎn)場(chǎng)景，監(jiān)測(cè)光伏組件電壓、電流、溫度，某子節(jié)點(diǎn)故障，可實(shí)現(xiàn)1s快速全部關(guān)機(jī)，實(shí)現(xiàn)光伏逆變器監(jiān)測(cè)與控制。
 

　　而在光伏發(fā)電領(lǐng)域，中國是全球公認(rèn)的世界光伏產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者,占據(jù)全球70%以上市場(chǎng)份額，預(yù)計(jì)到2025年全球光伏裝機(jī)總量超過400GW。根據(jù)CPIA預(yù)測(cè)，“十四五”期間國內(nèi)光伏新增裝機(jī)量有望達(dá)70-90GW/年。每GW配套約200萬片光伏板，每年的新增光伏板數(shù)量將達(dá)到為1.4億到1.8億個(gè)。
 

 

　　在充電樁領(lǐng)域，要實(shí)現(xiàn)智能化充電管理，電動(dòng)汽車與充電樁之間必須建立高速、可靠的通信連接，使電網(wǎng)和電動(dòng)汽車之間具備交互的能力。作為電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)配套設(shè)施的充電樁，其結(jié)構(gòu)的特殊性決定了智能化通信系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：一是需要檢測(cè)的點(diǎn)多且分散；二是覆蓋面廣、通信距離短；三是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漤毦哂徐`活性和擴(kuò)展性。電力線載波通信 PLC 技術(shù)利用現(xiàn)有電力線路進(jìn)行信息傳輸，具備無布線成本，也無需對(duì)現(xiàn)有充電設(shè)備進(jìn)行改造，利用充電系統(tǒng)中的各種交直流線纜，即可進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，實(shí)現(xiàn)供電與信息通信的二合一。同時(shí)具備了工程量小、建設(shè)周期快、綜合成本低等優(yōu)勢(shì)。
 

　　根據(jù)預(yù)測(cè)，隨著新能源汽車的持續(xù)高速發(fā)展，2025 年我國充電樁總量有望達(dá)到 939.1 萬個(gè)。工信部發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》顯示，預(yù)計(jì)到 2030 年，我國新能源汽車保有量將達(dá)6420萬輛。
 

　　智能家居
 

　　相比PLC在電網(wǎng)、光伏、充電樁等領(lǐng)域的應(yīng)用，PLC在智能家居的應(yīng)用開辟了作為消費(fèi)類物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)全新廣闊賽道。智能家居發(fā)展迅速且規(guī)模巨大，據(jù)預(yù)測(cè)，2022年中國智能家居設(shè)備市場(chǎng)出貨量將突破2.6億臺(tái),同比增長17.1%，2025年中國智能家居市場(chǎng)規(guī)模有望突破 8,000 億元。而隨著智能家居行業(yè)發(fā)展，如何為海量設(shè)備匹配合適的通信協(xié)議，以保障設(shè)備的可靠連接，一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的關(guān)鍵話題。而近兩年，PLC技術(shù)在智能家居領(lǐng)域強(qiáng)力出道，力壓WiFi、ZigBee、藍(lán)牙等技術(shù)，賺足了存在感。
 

　　華為PLC-IoT
 

　　2020年12月21日，華為攜PLC-IoT技術(shù)入局智能家居產(chǎn)業(yè)，正式發(fā)布基于PLC-IoT的全屋智能系統(tǒng)-ALL IN ONE，該系統(tǒng)傳輸速率明顯提升，抗干擾能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)組網(wǎng)，體現(xiàn)了PLC技術(shù)在智能家居領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，其他企業(yè)生態(tài)系統(tǒng)也在加速導(dǎo)入PLC，以 PLC 通信技術(shù)為家居全屋智能的主要連接技術(shù)態(tài)勢(shì)正在形成。2022年3月16日，華為舉行2022華為全屋智能及全場(chǎng)景新品春季發(fā)布會(huì)，發(fā)布全屋智能新品，“1+2+N”解決方案全面升級(jí)。而隨著國家雙碳需求背景下，空調(diào)產(chǎn)品也開始向智能化、 節(jié)能化發(fā)展，一些主流空調(diào)企業(yè)也開始導(dǎo)入公司PLC芯片，目前已進(jìn)入正式立項(xiàng)開發(fā)階段。
 

　　力合微
 

　　力合微電子作為專注于電力線通信技術(shù)(PLC)及芯片設(shè)計(jì)開發(fā)的企業(yè)針對(duì)廣泛的物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景推出PLC開放協(xié)議PLBUS，不斷提供自主可控的芯片和模塊應(yīng)用方案，保障智能家居設(shè)備間的連通及數(shù)據(jù)通信順暢，為物聯(lián)網(wǎng)及智能家居持續(xù)賦能。2022年，騰訊連連與力合微在“2022騰訊云照明及家居行業(yè)智能峰會(huì)”上聯(lián)合發(fā)布了PLC全屋智能解決方案。憑借家用供電網(wǎng)絡(luò)和PLC技術(shù)，該方案可實(shí)現(xiàn)電工、照明、安防和家電等智能設(shè)備的穩(wěn)定可靠連接，通過PLC網(wǎng)關(guān)接入騰訊連連物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和微信小程序，為用戶提供便捷高效的智能家居設(shè)備控制和場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)體驗(yàn)。
 

　　團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
 

　　2020年12月18日，上海浦東智能照明聯(lián)合會(huì)發(fā)布團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《電力線載波通信(PLC)全屋互聯(lián)規(guī)范》。2022年7月6日，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《電力線載波通信(PLC)全屋互聯(lián)規(guī)范》(修訂稿)發(fā)布。
 

　　此外電力載波還廣泛應(yīng)用于各種照明系統(tǒng)，在軌道交通、消防安防、物流分揀和各種工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景，雖然目前電網(wǎng)市場(chǎng)仍是電力載波主要的市場(chǎng)，在非電網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展有各種通訊技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)替代，小編仍然看好在這個(gè)獨(dú)特的通信技術(shù)非電網(wǎng)市場(chǎng)的應(yīng)用潛力和價(jià)值。（部分素材來源于網(wǎng)絡(luò)）